Leetcode:19. 删除链表的倒数第 N 个结点(C++)(四种方法)

本文介绍了一种算法问题的解决方案——如何在一趟扫描中删除链表的倒数第N个结点,并提供了四种不同的实现方法:计算链表长度法、双指针法、递归法及利用栈法。

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给你一个链表,删除链表的倒数第 n 个结点,并且返回链表的头结点。

进阶:你能尝试使用一趟扫描实现吗?

示例 1:

输入:head = [1,2,3,4,5], n = 2
输出:[1,2,3,5]

示例 2:

输入:head = [1], n = 1
输出:[]

示例 3:

输入:head = [1,2], n = 1
输出:[1]

实现代码:

下面我会介绍种方法。

计算链表长度法

class Solution {
public:
    //求链表的长度
    int getLength(ListNode* head) {
        int length = 0;
        while (head) 
        {
            ++length;
            head = head->next;
        }
        return length;
    }
    ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
        ListNode* dummyhead = new ListNode(0);
        dummyhead->next=head;
        int length = getLength(head);
        ListNode* cur = dummyhead;
        for (int i = 1; i < length - n + 1; ++i) {
            cur = cur->next;
        }
        ListNode* temp=cur->next;
        cur->next = cur->next->next;
        delete temp;
        return dummyhead->next;;
    }
};

没什么可说的,就是直接算出链表长度后,找到位置然后删除,算是此题最暴力最简单的解法了,不过相当于扫描了两趟,就不符合进阶里描述的用一趟来实现了。所以还是推荐用下面的方法,写起来相对又快又方便。

  • 时间复杂度:O(L) 

  • 空间复杂度:O(1)

双指针法

class Solution {
public:
    ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) 
    {
        ListNode* dummyhead=new ListNode(0);//新头节点
        dummyhead->next=head;
        ListNode* fast=dummyhead;//快指针
        ListNode* slow=dummyhead;//慢指针
        n++;
        while(n--&&fast!=NULL)
        {
            fast=fast->next;
        }
        while(fast!=NULL)
        {
            fast=fast->next;
            slow=slow->next;
        }
        ListNode* temp=slow->next;
        slow->next=slow->next->next;
        delete temp;
        return dummyhead->next;
    }
};

原理就是快指针先移动n次,然后快慢指针一起移动,在快指针指到链表末尾时,慢指针就走到了所要删除的结点,这里我们删除结点需要让慢指针指向所需删除结点的前驱结点,所以我们先让n++,这样就可以了。

  • 时间复杂度:O(L) 

  • 空间复杂度:O(1)

递归法

class Solution {
public:
    int count=0;//计数
    ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) 
    {
        if(head==NULL)
        {
            return head;
        }
        head->next=removeNthFromEnd(head->next,n);
        count++;//每返回一次就加一
        if(count==n)
        {
            return head->next;//返回head->next
            delete head;
        }
        return head;
    }
};

我刚看到题目时,就想到用递归法,因为要倒着计数,然后删除。相对理解起来也很简单,就是每此返回后count就加一,当count=n时,直接返回当前结点的后一个结点就可完成删除操作。

  • 时间复杂度:O(L) 

  • 空间复杂度:O(L)

利用栈法

class Solution {
public:
    ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) 
    {
        ListNode* dummyhead=new ListNode(0);//创建一个新的头结点
        dummyhead->next=head;
        stack<ListNode*> stk;
        ListNode* cur=dummyhead;
        while(cur)
        {
            stk.push(cur);
            cur=cur->next;
        }
        for(int i=0;i<n;i++)
        {
            stk.pop();
        }
        ListNode* pre=stk.top();//获取目标节点的前驱结点
        ListNode* temp=pre->next;
        pre->next=pre->next->next;
        delete temp;
        return dummyhead->next;        
    }
};

先将链表全部结点入栈,然后出栈,这样就可以倒着计数,和递归一个思路,毕竟递归就是利用栈来完成的,这里就不细说了,看一下就懂了。

  • 时间复杂度:O(L)

  • 空间复杂度:O(L)

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